據(jù)美國(guó)緬因大學(xué)官網(wǎng)10月30日?qǐng)?bào)道,經(jīng)過兩年研發(fā)與測(cè)試,該??蒲袌F(tuán)隊(duì)研制出一種新型微芯片傳感器,能夠耐受下一代核反應(yīng)堆堆芯的強(qiáng)輻射與極端高溫環(huán)境。
目前,核電約占美國(guó)總發(fā)電量的20%,其安全運(yùn)行離不開各類傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。傳感器負(fù)責(zé)采集溫度、反應(yīng)堆功率、中子通量及管壁應(yīng)變等重要參數(shù)。
新型傳感器系統(tǒng)的核心是一種基于納米技術(shù)的微芯片,不僅能在反應(yīng)堆最嚴(yán)苛的環(huán)境中穩(wěn)定工作,還能實(shí)時(shí)傳輸運(yùn)行數(shù)據(jù),有助于工程師更快發(fā)現(xiàn)故障、降低維護(hù)成本。
研究團(tuán)隊(duì)表示,這是首款能在800℃高溫反應(yīng)堆環(huán)境中正常工作的微芯片傳感系統(tǒng)。
隨著新一代高溫反應(yīng)堆(包括微反應(yīng)堆技術(shù))的研發(fā)推進(jìn),同等核燃料可產(chǎn)出更多能量,因?yàn)楦邷囟饶軒?lái)更優(yōu)的熱效率。然而,現(xiàn)有商用傳感器難以承受這類反應(yīng)堆500℃—1000℃的工作高溫。此項(xiàng)技術(shù)突破正好填補(bǔ)了這一空白。
除了耐高溫,研究團(tuán)隊(duì)還將傳感器置于強(qiáng)核輻射環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試期間,傳感器持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,未出現(xiàn)明顯性能衰減。
目前,團(tuán)隊(duì)正致力于提升傳感器的耐輻射強(qiáng)度,并計(jì)劃開展更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試。未來(lái)還將開發(fā)無(wú)需電池、完全依靠無(wú)線信號(hào)供電與傳輸?shù)臒o(wú)線傳感技術(shù),并模擬反應(yīng)堆在更高輻射水平下長(zhǎng)期運(yùn)行的真實(shí)場(chǎng)景。
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